900t架桥机制造工艺及质量控制技术.doc

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SPJ900/32B架桥机制造工艺及质量控制技术

中铁十一局集团六公司周聪

提要本文根据SPJ900/32B架桥机设计图纸的技术要求，对主要部件的制造工艺及质量控制技术进行简要的阐述，对特大型起重设备制造有一定的指导意义。

关键词架桥机导梁变形控制

SPJ900/32B架桥机由石家庄铁道学院与中铁十一局集团第六工程有限公司共同研制，用于高速铁路、客运专线双线整孔箱梁的架设。

为步履式、腹内喂梁，起重小车吊梁、移梁，两跨连续导梁架桥机。

可以架设32m、24m、20m等跨及变跨高速铁路、客运专线及城际铁路双线（单箱单室、单箱双室）预应力混凝土整孔箱梁（含曲线梁），适应架设最小曲线半径2000m，适应架设最大纵坡20‰，额定起重量900t。

架桥机主要部件是大型箱梁结构，整体尺寸比较大，拼装、焊接及变形控制存在很大困难，我们编制了钢结构箱形梁的制造工艺流程和质量控制检验标准，成立了专班负责架桥机的技术指导和质量跟踪服务。

一、编写各部件加工工艺及技术交底

首先重视此项产品的制造，召开了公司制造人员的技术交底会，就架桥机各零部件加工要点及注意事项进行了重点强调，使全体职工对架桥机的加工质量引起高度重视，技术人员编制了架桥机各零部件的制作工艺和质量控制检验标准，使架桥机加工质量得到严格的控制。

针对各部件的加工质量制订了质量控制标准，质量控制检验标准见表1～4。

翼缘板、腹板的拼接采用开坡口的对接焊缝，其质量不得低于GB11345-89中的一级焊缝；翼缘板与腹板的焊缝，这些板与法兰连接板的焊缝不得低于二级焊缝的标准，其余为三级焊缝。

表1下料允许误差

项目

允许偏差

平行线距离和分段尺寸

±0.5mm

对角线长度

±1.0mm

其他长度

0～0.5mm

宽度

-0.5～0mm

组孔中心位置

±0.5mm

角度

±20″

表2尺寸验收误差

验收对象

误差

L≤1500mm

[-1.0mm0]

L＞1500mm

[-1.5mm0]

W≤500mm

[-1.0mm0]

W＞500mm

[-1.5mm0]

表3平面度验收标准

验收对象

平面度

组装后整体

L×W≤1000mm×500mm

≤1.5mm

≤2.0mm

L×W＞1000mm×500mm

≤2.0mm

≤3.0mm

表4组装后错台与缝隙验收标准

验收对象

错台

缝隙

接缝长度≤2000mm

≤1.5mm

≤1.5mm

接缝长度＞2000mm

≤2.0mm

≤2.0mm

二、主要钢结构部件的制造及质量控制

SPJ900/32B架桥机主要由六大部分组成，其中导梁、前支腿结构、中车结构、后车结构为结构件制造，重点为导梁的加工制作。

导梁主要是由4个导梁节段及上、下翼板、腹板拼接板等组成。

导梁是架桥机的重点控制部件。

导梁采用两跨连续双导梁的结构形式，全长68.05m，前跨34.9m，后跨27m，中心距6.2m，见图1。

导梁前端与前支腿，中间与中车O型支腿，尾部与后车Ω型支腿分别连接。

通过调整中车的支撑高度，可调整中车反力，必要时可减轻架梁时对墩顶的作用力。

导梁采用箱型梁结构，梁顶设有方钢轨道供起重小车走行。

导梁分4节制造以方便运输，各梁节之间采用节点板铰制螺栓连接。

图1导梁结构图

导梁各节段长17.995米、17.99米、17.69米、14.345米，宽1.2米，高分别为2.1米、2.4米和3米，主要由δ12、δ16和δ20的钢板焊接而成，材料为Q345C，焊条采用E506焊条；其它筋板和加强板材质分别为Q345C和Q235B。

导梁结构剖面图见图2。

图2导梁结构剖面图

我们对导梁总成的各部件的加工要点进行了分析，为了保证加工的精度要求，加工中对关键部位需要重点控制其制造精度。

1、加工顺序

①先在箱梁底板上焊隔板再焊腹板，以此保证腹板的垂直度。

②箱梁内横筋和竖筋为通筋板，纵向筋板长度随横筋和竖筋的位置变化而改变；箱梁的横筋和竖筋先焊成方框后再与底板预焊到一起。

③箱梁在翻转前需把箱梁吊耳焊接好，以便于翻转。

④箱梁在腹板完成焊接并修边处理（要求检验合格）。

⑤所有连接法兰板连接孔必须待箱梁焊接完重新拼装后配钻。

⑥导梁所有腹板与翼板及特殊要求的部件下料后需校平、校直。

2、为了减少焊接变形与应力，我们采取如下措施

a焊接时尽量使焊缝能自由变形，钢构件的焊接要从中间向四周对称进行。

b收缩量大的焊缝先焊接。

c对称布置的焊缝由成双数焊工同时焊接。

d长焊缝焊接可采用分中逐步退焊法或间断焊接。

e采用反变形法：

在焊接前，预先将焊件在变形相反的方向加以弯曲或倾斜，以消除焊后产生的变形，从而获得正常形状的构件。

f采用刚性固定法：

用夹具夹紧被焊零件能显著减少焊件残余变形及翘曲。

g锤击法：

锤击焊缝及其周围区域，可以减少收缩应力及变形。

3、因导梁的四个节段的焊缝比较长，在焊接中要注意以下几点

a多层焊接应连续施焊，其中每一层焊道焊完后应及时清理，如发现有影响焊接质量缺陷，必须清除后再焊。

b严禁在焊缝区以外的母材上打火引弧，在坡口内起弧的局部面积应熔焊一次，不得留下弧坑。

c重要焊缝接头，要在焊件两端配置起弧和收弧板，其材质和坡口型式应与焊件相同。

焊接完毕后用气割割除并修磨平整，不得用锤击落。

d要求等强度的对接和丁字接头焊缝，除按设计要求开坡口外，为了确保焊缝质量，焊接前采用碳弧气刨刨焊根，并清理根部氧化物后才进行焊接。

导梁加工过程图片

4、导梁各部件质量控制

为了确保加工中各部件的制造精度，我们对各部件均编制了质量控制检验方法：

①因前起重小车和后起重小车在导梁上的轨道上行走，所以要求导梁各节段之间的连接不允许有错台的，要保证其直线度和平面度。

②在直线度的检验上拉其对角线，平面度的检验上要用水平尺按照《钢结构验收标准》予以验收。

轨道在制作过程中要打磨光滑。

③焊缝尺寸严格按照图中焊缝标注及相关技术说明予以施焊，需强调的有箱梁节段连接法兰的对接以及箱梁腹板对接以及板与板的拼接需开双面坡口，焊后需探伤；箱梁上下翼板的对接因板厚不一样，对接时以外表面为基准予以焊接；其他焊缝按图纸要求达到国家二级标准予以焊接。

④导梁腹板的开孔位置均以导梁节段4为基准确定其第一个的位置，按照导梁总成的图纸所标尺寸进行其他位置的确定，不能以导梁各节段各自尺寸为基准。

要求导梁各节段拼装后再确定其位置，所有的连接孔在拼装后以上翼板表面为基准予以配钻。

5、架桥机重要部位焊缝无损检测

我们对架桥机设计图纸要求的各个部件需要探伤检测的部件均按要求做了相应的探伤检测，按焊缝设计级别规定的检测比例进行检测，检测比例＞20%，并达到GB11345-89标准中的B级要求和JB/T6061-92标准的Ⅱ级要求。

I级100%Ⅱ级达到20%；质量检测合格率达到100%，符合图纸设计的技术要求。

经过一个多月架桥机的制造，在现场安装并型式试验成功后，已经基本完成京石项目部的架梁任务。